區塊裝置（block device）

想像一整面編了號的置物櫃，而不是流動的水龍頭：你可以先開 5 號櫃、再開 900 號、再開 12 號，順序任意，而每個櫃子都放固定份量。區塊裝置是核心對「以固定大小區塊定址、可任意順序存取的儲存」的模型——硬碟、SSD、USB 隨身碟。不像字元裝置那種嚴格的位元組串流，區塊裝置支援隨機存取：讀第 1000 個區塊、寫第 7 個、跳到任何地方。

區塊驅動程式不像字元驅動程式那樣提供簡單的 read/write 處理常式。取而代之，核心的區塊層會收集、排序並合併 I/O 成一個請求佇列（request queue），並交給驅動程式一些 bio 或 request 結構，描述「把這些磁區搬到／搬出這些記憶體分頁」。驅動程式的工作是從佇列取下一個請求、設定硬體去搬那些磁區（通常透過 DMA），並在傳輸完成時發出完成信號。位於應用程式與驅動程式之間的是分頁快取與 I/O 排程器，這正是為什麼寫入能被緩衝並重新排序以提升效率，也是為什麼 write() 可能在資料真正落到碟片前就回傳。

區塊裝置之所以重要，是因為所有持久儲存與其上的檔案系統都建立在這個模型上。一個重要的誠實：本領域涵蓋的是區塊「驅動程式」——與單一儲存硬體溝通的最底層。它上方龐大的機制（分頁快取、I/O 排程器、日誌、檔案系統）是另一個獨立的堆疊。此外，區塊裝置裡的「區塊」與阻塞或非阻塞呼叫毫無關係；它指的是作為定址單位的固定大小區塊。